Kältespeicher
Technologie-Check
Definition und Wirk-/Funktionsprinzip
Kältespeicher ermöglichen es, Energie in Form von Kälte zu speichern. Dies ermöglicht es, die Kälteerzeugung und deren Nutzung voneinander zu trennen. Auf diese Weise kann die Kälte erzeugt werden, wenn der Strom günstig verfügbar ist, bspw. Spitzen in den erneuerbaren Energien und die Kälte kann dann bei erhöhtem Bedarf eingesetzt werden, um Kältemaschinen zu entlasten. Die Speicherung der Kälte kann von wenigen Stunden bis zu mehreren Wochen gehen, je nachdem, wie das System ausgelegt und gedämmt ist. Als Speichermedium kann z. B. Wasser genutzt werden, das dann in Form von Eis gespeichert wird oder auch sogenannte Phasenwechselmaterialien, dazu gehören Paraffine, Fettsäuren oder auch Salzhydrate. Letztere haben eine höhere Energiedichte und können somit auf kleinerem Bauraum mehr Energie speichern.
SWOT-Analyse
Stärken
- Verschiebung von Lastspitzen führt zu Effizienzsteigerungen bei dem Einsatz von Energie
- Etablierte Technologie mit geringen Betriebskosten und hoher Zuverlässigkeit
- Kombination mit erneuerbaren Energien steigert die Nachhaltigkeit
- Nutzung mit Energiemanagementsystemen steigert die Wirtschaftlichkeit weiter
- Die Technologie erzeugt keine Emissionen im Betrieb
Schwächen
- Platzbedarf für die Speicher, besonders bei Verwendung von temperaturempfindlicheren Medien, die eine starke Isolation benötigen
- Wirtschaftlichkeit hängt stark von den Lastprofilen und den Strompreisen ab
- Auslegung und Betrieb erfordert Know-how für die Systemintegration und Regelung
- Wärmeverluste nehmen mit der Speicherlänge zu
Chancen
- Steigende Strompreise und CO2-Kosten erhöhen die Wirtschaftlichkeit der Kältespeicher
- Der Bedarf an Kältemitteln nimmt kontinuierlich zu
- Kombination mit erneuerbaren Energien und Power-to-Heat/Cold steigert die Attraktivität
- Integration in Fernkältenetze und Smart Grids steigert den Nutzen weiter und verhindert zu lange Speicherzeiten
Risiken
- Wirtschaftlichkeit ist besonders bei Lastspitzen beim Kältebedarf gegeben
- Regulatorische Anforderungen und Genehmigungen können komplex werden
- Konkurrenz durch Verfahren zur direkten Kälteerzeugung
- Fachkräftemangel bei Auslegung und im Betrieb
Erfolgsbeispiele
- In Baden-Württemberg umgesetzt: Das Fraunhofer ISE entwickelt und optimiert Kältespeicher, um schwankende Energiebedarfe auszugleichen und erneuerbare Energien effizienter nutzbar zu machen.
Zum Erfolgsbeispiel - Das Forschungsprojekt untersucht verschiedene Einsatzmöglichkeiten für PCM, um z. B. Büroräume und Wohngebäude zu kühlen.
Zum Erfolgsbeispiel
Technologieanbieter
Möglicher Technologieanbieter aus Baden-Württemberg: HSS Industrietechnik GmbH Kälte- & Wärmesysteme
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